JPH01141746A - レジストレーションマーク読取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分計〕 この発明は、各像担持体に形成された画像を異なる色で
現像し、搬送される記録紙に多重転写してカラー画像を
得る画像形成装置に係り、特に各像担持体で形成される
画像のレジストレーションを補正るためのレジストレー
ションマーク読取り装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第６図は４ドラム方式のレーザビーム露光による画像形
成装置の構成を説明する断面図であり、５１はプリンタ
本体で、給紙部９画像露光光学系２画像形成部、定着部
、排紙部等から構成されている。５２は給紙カセットで
、給紙ローラ５３の回転により収容された記録紙５５を
プリンタ木体５１に給紙する。５４は給紙ザイズ検出器
で、例えばマイクロスイッチから構成される装着される
給紙カセット５２の当接する個所に設ける突起が、上記
マイクロスイッチを押下することによりカセット内に収
容された紙サイズ信号を図示しないコントローラに出力
する。、５６は１ノジストローラで、給紙された記録紙
５５と感光ドラム６日に形成される画像先端合せを行う
。５７Ｃはシアン用のレーザユニットで、スキャナモー
・夕、ポリゴンミラー、半導体１ノ−ザ、光学レンズ等
から構成され、画像信号に変調され六：レーザビームを
折り返しミラー（反射ミラー）５８Ｃを介して感光ドラ
ム６８に水平走査する。

５７Ｍはマゼンタ用のレーザユニットで、スキャナモー
タ、ポリゴンミラー、半導体１ノーザ、光学）／ンズ等
から構成され、画像信号に変調されたレーザビームを折
り返しミラー（反射ミラー）５８Ｍを介して感光ドラム
６８に水平走査する。

５７Ｙはイ°エロー用の１ノ−ザ、７ニツトで、スキャ
ナモータ、ポリゴンミラー・、半導体１ノーザ、光学Ｌ
／レンズから構成され、画像信号に変調さＪまた１ノ−
ザビームを折り返しミラー　（反射ミラ・−）５８Ｙを
介して感光ドラム６８に水平走査する。

５７ＢＫはブラック用のレーザユニットで、スキャナモ
ータ、ポリゴンミラー、半導体レーザ、光学レンズ等か
ら構成され、画像信号に変調されたレーザビー・ムを折
り返しミラー（反射ミラー）５８８Ｋを介して感光ドラ
ム６Ｂに水平走査する。

６１はｆ電器で、感光ドラム６日を一様帯電させる。６
２は転写ｆｉ器で、トナーホッパ５９Ｃ，５９Ｍ、５９
Ｙ、５９８Ｋにより各感光ドラム６８に現像された有色
トナー画像をベルトローラ６３ａ〜６３ｃの駆動により
回転する搬送ベルト６４により搬送される記録紙５５に
転写する。

６５は定着器、で、定着ローラ６５ａにＪ：り記録紙５
５にのった多重有色トナーを熱加圧定着させる。６６は
排紙口・・−ラで、定着処理の終了した記録紙５５を排
紙トレー・６７に排紙し積載する。

給紙カセット５２から給紙された記録紙５５は、給紙ロ
ーラ５３の回転によりプリンタ本体５１に給紙され、レ
ジストローラ５６の配設位置で一旦停止し、感光ドラム
６８に形成される画像先端との位置合せがなされた時点
で再給紙される。次いで、給送された記録紙５５はベル
トローラ６３ａ〜６３ｃの駆動により回転する搬送ベル
ト６４により順次搬送され、各レーザユニット５７Ｃ，
５７Ｍ、５７Ｙ、５７８Ｋから発射された各レーザビー
ムにより各感光ドラム６８（各感光ドラム６８は等間隔
で配設されている）に形成されたトナー像が順次転写さ
れ、カラー画像が出力される。６９はマーク検出器で、
搬送ベルト６４０両端部で、か・つ画像形成領域以外に
各画像ステーションで転写されたレジストレー・ジョン
マーク（レジストマーク）を検知し、図示しないコント
ローラに検知した画像データを出力する。

ところが、上記のように像担持体となる感光ドラム６８
が複数ある場合には、各感光ドラム６８に形成された画
像を精度よく重ね合せるため、記録紙５５への画像転写
位置ずれを防止する種々の制御が実施されている。

例えば第７図または第８図に示すような特定のレジスト
１ノージヨンマーク（「）を搬送される搬送ベルト６４
に転写した後、そのレジストマーク７０を読み取って、
そのずれ量を各画像形成ステーション毎に個別に位置ず
れを補正している。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、第７図に示すようなレジストマーク７０をマ
ーク検出器６９で読み取るためには、例えばＣＣＤ等の
電荷結合素子で構成されるインラインセンサ６９ａ、６
９ｂを第７図に示すように搬送ベルト６４の搬送方向（
副走査方向）および主走査方向に配置するか、第８図に
示すように例えばＣＣＤ等の電荷結像素子で構成される
エリアセンサ６９ｃを配置する必要があり、第７図に示
すような検知方法採用する場合には、搬送ベルト６４の
両端に同様の構成のインラインセンサ６９ａ、６９ｂを
配置する必要があり、センサ個数の増大に伴う取付はス
ペースを確保しなければならないとともに、レジストレ
ーシコンマーク読み取りに際しては、１対のラインセン
サ６９ａ。

６９ｂの読み取り同期を精度よく保持するため、同期回
路が複雑高価になる。従って、１対のラインセンサ６９
ａ　、６９ｂの同期回路の同期ずれに伴ってレジストマ
ーク読取り精度が、１個のセンサによる読み取りに比べ
て、少なくとも１／２程度低下して、画像位置ずれ補正
精度も低下し、結果として各画像形成ステーションのレ
ジストレーションを完全には補正できないくなり、画質
の低下したカラー画像となってしまう重大な問題点があ
った。

また、第８図に示したようなエリアセンサ６９ｃまたは
ＴＶカメラを利用してレジストマークを検知する装置に
おいては、外部メモリを必要とし、第７図に示した読取
り装置に比べて回路および素子コストが大幅に上昇し、
採用しにくいのが現状である。

この発明は、上記の問題点を解消するためになされたも
ので、マーク検出手段を搬送される移動体に各画像形成
ステーションの像担持体から転写される主走査成分と副
走査成分からなるレジストマークに対して所定の角度を
もりて交差するように配置することにより、単一のマー
ク読取り手段により同時に主走査方向および副走査方向
のレジストレーション特性を読み取ることができる安価
で小型のレジストレーションマーク読取り装置を得るこ
とを目的とする。

（問題点を解決するための手段〕 この発明に係るレジストレージ３ンマーク読取り装置は
、各像担持体で形成され搬送する移動体に転写される主
走査成分と副走査成分からなる各レジストレーションマ
ークを読み取るマーク読取り手段を、レジストレーショ
ンマークの主走査成分と副走査成分に所定の傾きをもっ
て直線状に交差配置したものである。

（作用） この発明においては、レジストレーションマークの主走
査成分と副走査成分に所定の傾きをもって直線状に交差
配置されたマーク読取り手段が、・各像担持体で形成さ
れ搬送する移動体に転写される各レジストレーションマ
ークの主走査成分および副走査成分を同時に読み取る。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すレジストレーション
マーク読取り装置の構成を説明する平面図であり、１は
例えばＣＣＤ等の電荷結合素子で構成されるマーク検出
器（この発明のマーク検出手段）で、１ラインに５１２
画素分の素子がアレイ状に配置され、後述するクロック
発振器より供給される読み取りクロックに基づいて搬送
ベルト６４に転写されたレジストマーク（レジストレー
ションマーク）２（図中はマゼンタステーションで形成
されたレジストマーク２）に対応する。また、マーク検
出器１は、レジストマーク２を１画素２０μ車位で、１
０．２４ｍｍ幅分読み取ることができる。なお、レジス
トマーク２は主走査方向成分２ａ、副走査方向成分２ｂ
から構成され、例えばｒｒ４で構成される場合を示しで
ある。マーク検出器１は、搬送ベルト６４の両端部に設
けられ、図示されるように、レジストマーク２の主走査
方向成分２ａ、副走査方向成分２ｂに対して所定の傾き
（例えば４５°）をもって交差するように直線状に配置
されている。

３は基準レジストマーク位置で、第６図に示したレジス
トローラ駆動タイミングから所定時間経過、すなわちマ
ゼンタステーションでレジストマーク２が形成されて、
マーク検出器１に配設される位置に到達した場合に本来
通過する位置を示す。

従って、第１図に示したレジストマーク２は正規の位置
よりも、ΔＸ（主走査方向位置ずれ量）、Δｙ（副走査
方向位置ずれ量）だけずれている場合に相当する。

次に第２図を参照しながら第１図に示したマーク検出器
１による位置ずれ検知動作についてさらに説明する。

第２図は、第１図に示したマーク検出器１の検知出力を
説明する特性図であり、縦軸は検知出力を示し、横軸は
画素番号を示す。なお、第１図と同一のものには同じ符
号を付しである。

この図において、７ａ、７ｂは正規の検知出力特性（破
線で示す）に対応し、例えば搬送ベルト６４の搬送方向
に対して左側に配置されたマーク検出器１の１１０番目
の画素番号の素子Ｂからの検知出力レベルと４１２番目
の画素Ｅの素子からの検知出力が最大となる。すなわち
、この正規の検知出力特性７ａ、７ｂが得られるように
マーク検出器１が精度よく位置決めされている。

８ａ、８ｂは実際の検知出力を示し、例えば搬送ベルト
６４の搬送方向に対して左側に配置されたマーク検出器
１の１６８番目の素子Ｃからの検知出力レベルと３５３
番目の素子りからの検知出力レベルが最大となった場合
を示しである。

この図から分かるように、本来Ｂ素子、Ｅ素子での検知
出力１ノベルが最大となるべきなのに、実際にはＣ素子
、Ｄ素子、すなわち第１６８１６８番目、第３５３番目
の素子からの検知出力レベルが最大となった場合には、
上記ΔＸ（主走査方向位置ずれ量）、Δｙ（副走査方向
位置ずれ量）は下記第（１）式、第（２）式より算出さ
れることとなる。

Δｘ　＝　ａ　／　「「 ＝　（ｃ−ｅ）／Ｊ’７ ＝　（１ｅａ−ｎｏ）／Ｆ「 ＝４１．０２　（画素） ＝４１．　０２Ｘ２０　　（μ） ＝　０　、　８　（ｍｏｂ）　　　　　　　　　　　　
＝　−（１）Δｙ＝ｂ／ｒ丁 ＝　（Ｅ−Ｄ）／ｒ丁 ＝　（４１２−３５３）＃７ ＝４１．７２　（画素） ＝４１．　７２Ｘ２０　　（μ） ＝　０　、　８３　（ｍｍ）　　　　　　　　　　　”
・＝　（２）そこで、第３図に示す回路により位置ずれ
検知および位置ずれ補正量を算出する。

第３図はこの発明による位置ずれ検知／補正回路の構成
を説明するブロック図であり、第１図と同一のものには
同じ符号を付しである。

この図において、１１はクロックジェネレータで、マー
ク検出器１に対してリセットパルス、蓄積パルスφＩＮ
Ｔ＋画素クロックを出力するとともに、アンドゲート１
８に蓄積パルスφ、Ｎアを出力する。１２はビデオアン
プで、マーク検出器１より出力されるアナログの画像出
力を増幅する。

１３は２値化回路で、ビデオアンプ１２の出力を２値化
する。１４はＲＡＭで、２値化回路１３の出力をアンド
ゲート出力１８ａに同期してマーク検出器１の先頭画素
（画素番号Ｏ）から記憶する。

１５はＣＰＵで、ＲＯＭ１６に格納された演算プログラ
ムに応じて上述した第（１）式、第（２）のΔＸ（主走
査方向位１ずれ量）、Δｙ（副走査方向位置ずれ量）を
演算し、位置ずれ補正量ΔＸ１、Δｙ１を図示しな補正
駆動手段、例えば反射ミラー）５８Ｃ，５８Ｍ、５８Ｙ
、５８８Ｋを上下方向または水平方向に駆動させるアク
チュエータに出力する。、１７はＲＡＭで、ワークメモ
リとして機能する。

１９ａ、１９ｂはデイツプスイッチで、マーク検出器１
の検知出力レベルが最大となる画素番号、この実施例で
は画素番号１１０，４１２を設定入力する。２０は入出
力ボートで、デイツプスイッチ１９ａ、１９ｂから設定
入力された画素番号１１０，４１２に対応するディジタ
ルデータをＣＰＵ１５の管理の下でＲＡＭ１７の所定エ
リアに記憶させる。

２１は入出力ボートで、各画像形成ステーションのトッ
プマージンを決定する垂直同期信号ｖＳＹＮＣＭ、ＶＳ
ＹＮＣＣ，ＶＳＹＮＣＹ、ＶＳＹＮＣＢＫが入力される
とともに、レジストマーク読込み信号ＲＥＡＤをアンド
ゲート１８に出力する。さらに、入出力ボート２１は、
ＣＰＵ１５により演算された位置ずれ補正量（ずれ補正
量）Δｘｉ、Δｙ１を図示しな補正駆動手段、例えば反
射ミラー’）５８Ｃ，５８Ｍ、５８Ｙ、５８８Ｋを上下
方向または水平方向に駆動させるアクチュエータに出力
する。

入出力ボート２１に、例えばマゼンタステーションの垂
直同期信号ＶＳＹＮＣＭが入力されると、ＣＰ　Ｕ　１
５はレジストマーク２の正規の読み取り位置までのタイ
マを動作させ、指定されたカウント処理が終了した時点
で、レジストマーク読込み信号ＲＥＡＤをアンドゲート
１８に出力する。これにより、７−り検出器１は、クロ
ックジェネレータ１１から出力されるリセットパルス。

蓄積パルスφ、ア１画素クロックに同期しで読み取った
レジストマーク２の読み取り画像信号をビデオアンプ１
２に出力する。

ビデオアンプ１２で増幅された画像信号は後段の２値化
回路１３によりディジタル信号に変換される。次いで、
２　（！ｌ化されたレジストマーク２に対応するレジス
トマーク画像デ〜りはＲＡＭ１４の先頭番地から画素番
号Ｏに対応する２値データが順次５１２画素分書き込ま
れる。従って、Ｒ，ＡＭ１４のアドレスＩＢ８，３５３
に白デー・夕が書き込まれ、他のアドレスには黒のデー
タが書き込まれる。

そこで、ＣＰＵ１５はＲ，ＡＭ１４の内容をサーチして
、白データが書き込まれた画素番号を検索する。この検
索により、ＣＰＵ１５は白画素番号が第１６８番目であ
ることを認識する。次いで、ＲＡＭ　１７に確保したデ
イツプスイッチ１９８より入力された基準となるレジス
トマーク３の画素番号データ（画素番号１１０）を読み
出１ノ、後述する手順に従って位置ずれ量ΔＸを演算す
るとともに、基準となる１、ノジストマーク３の画素番
号データ（画素番号３５３）を読み出し、後述する手順
に従って位置ずれ量Δｙを演算する。モして、最終的な
゛位置ずれ補正量Δｘｉ、Δｙ１を算出し、人出カポ−
ｈ２１より図示しな補正駆動手段、例えば反射ミラ・−
）５８Ｍを上下方向または水平方向に駆動させるアクチ
ュエータに出力する。

次に第４図および第５図を参照しながらさらにこの発明
による１ノジストマーク読み取りおよび画像位置ずれ補
正処理について説明する。

第４図はこの発明によりレジストマーク読み取り動作を
説明する斜視図であり、第１図、第６図と同一のものに
は同じ符号を付しである。

この図において、２Ｃ，２Ｍ、２Ｙ、２８にはレジスト
マークで、各画像形成ステーションで順次搬送ベルト６
４の両端部に転写され、ブラックステーションの下流側
に設けられる一対のマーク検出器１により所定のタイミ
ングで読み取られる。

なお、マーク検出器１は第１図に示したように各レジス
トマーク２０．２Ｍ、２Ｙ、２８にの主走査方向成分、
副走査方向成分を同時に読み取ることができるように、
所定角度をもって配置されている。また、マーク検出器
１は、図示しないランプから搬送ベルト６４に露光され
る光の反射光を結像レンズを介して受光する構成となっ
ているわ 第５図はこの発明による画像位置ずれ検知および位置ず
れ補正処理手順の一例を説明するフローチャートである
。なお、（１）〜（１２）は各ステップを示す。

まず、ＣＰＵ１５は入出力ボート２１に各画像ステージ
町ンの垂直同期信号ＶＳＹＮＣが入力されるのを待機し
く１）、ＣＰＵ１５のレジストマーク読込みタイミング
タイマＴ　（Ｒ）をスタートする（２）、次いで、カウ
ントダウンが終了（Ｔ（Ｒ）＝Ｏ）するのを待機しく３
）、レジストマーク読込みタイミングタイマＴ　（Ｒ）
が「０」となったら、入出力ボート２１よりレジストマ
ーク読込み信号ＲＥＡＤをアンドゲート１８に出力する
（４）　、これにより、マーク検出器１によるレジスト
マーク２Ｃ，２Ｍ、２Ｙ、２８にの読み取りが開始され
る。そして、ＲＡＭ１４のアドレス１〜５１２に読み取
りデータを順次格納する。

次いで、ＣＰＵ１５は、格納された読み取りデータを検
索して第１番目の白データ格納アドレスを検索し、白デ
ータアドレスをＲＡＭ１７のアドレスＣへ入力する（５
）。次いで、ＣＰＵ１５は、格納された読み取りデータ
を検索して第２番目の白データ格納アドレスを検索し、
白データアドレスをＲＡＭ１７のアドレスＤへ入力する
（６）。

次いで、デイツプスイッチ１９ａのの内容を取り込み、
アドレスＣとの差分（Ｃ−Ｂ）を演算する（７）。

次いで、上記第（１）式に基づいて主走査方向位置ずれ
量ΔＸを演算するとともに（８）、位置ずれ補正量Δｘ
１を演算し、演算した位置ずれ補正量Δｘ１を入出力ボ
ート２１より出力する（９）。

次いで、デイツプスイッチ９ｂの内容を取り込んで、Ｒ
ＡＭ１７のアドレスＤの内容との差分（Ｅ−Ｄ）を演算
する（１０）。次いで、上記第（２）式に基づいて副走
査方向位置ずれ量Δｙを演算するとともに（１１）、位
置ずれ補正量Δｙ１を演算し、演算した位置ずれ補正量
Δｙ１を入出力ボート２１より出力する（１２）。

なお、上記実施例ではマーク検出器１をレジストマーク
２の主走査方向成分２ａおよび副走査方向成分２ｂに対
して所定角度、例えば４５°に傾けて配置した場合につ
いて説明したが、角度はこの角度に限定されることはな
く、配置した角度に対応する限素番号を設定できればよ
いため、配置角度は自由に設定できる。

また、マーク検出器１を搬送ベルト６４の搬送方向に対
して９０°、すなわち主走査方向に平行に配置し、レジ
ストマーク２をマーク検出器１に所定角度をなすように
搬送ベルト６４に転写しても、同様に主走査方向および
副走査方向の位置ずれを同時に検出できる。

さらに、上記実施例ではレジストマーク２を、例えば「
「１で構成する場合について説明したが、ｒ　＋　Ｊ等
のマークパターンであっても構わない。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明は、各像担持体で形成され
搬送する移動体に転写される主走査成分と副走査成分と
からなる各レジストレーションマークを読み取る読取り
手段を、レジストレーションマークの主走査成分と副走
査成分に所定の傾きをもって直線状に交差配置したので
、単一のマーク検出手段により、各像担持体で移動体に
転写されたレジストレーションマークの主走査成分と副
走査成分を簡素な回路で同時に効率よく読み取ることが
でき、従来のレジストレーションマーク読取り装置に比
べて装置を大幅に小型化できるとともに、読み取りデー
タ記憶する外部メモリを設ける必要もなくなり、回路コ
ストをも大幅に削減できる等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のレジストレーションマーク読取り装
置の構成を説明する平面図、第２図は第１図に示したマ
ーク検出器の検知出力を説明する特性図、第３図はこの
発明による位置ずれ検知／補正回路の構成を説明するブ
ロック図、第４図はこの発明によりレジストマーク読み
取り動作を説明する斜視図、第５図はこの発明による画
像位置ずれ検知および位置ずれ補正処理手順の一例を説
明するフローチャート、第６図は４ドラム方式のレーザ
ビーム露光による画像形成装置の構成を説明する断面図
、第７図、第８図は従来のレジストマーク検出器の配置
構成を説明する模式図である。 図中、　　１はマーク検出器、２はレジストマーク、２
ａは主走査方向成分、２ｂは副走査方向成分、３はレジ
ストマーク位置、６４は搬送ベルトである。 第１因 ｙ 第２図 （０）　　　　　（１１０）　　（１６Ｂ）　　　　　
　　　　（３５３）　　（４１２）　　　　（５１２）
画素養号 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の像担持体を有し、搬送される記録紙に順次
   各像担持体で形成された画像を重畳転写する画像形成装
   置において、各像担持体で形成され搬送する移動体に転
   写される主走査成分と副走査成分からなる各レジストレ
   ーションマークを読み取るマーク読取り手段を、前記レ
   ジストレーションマークの主走査成分と副走査成分に所
   定の傾きをもって直線状に交差配置したこと特徴とする
   レジストレーションマーク読取り装置。
2. （２）レジストレーションマークは、十字型パターンで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   レジストレーションマーク読取り装置。
3. （３）レジストレーションマークは、「字型パターンで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   レジストレーションマーク読取り装置。
4. （４）レジストレーションマークは、」字型パターンで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   レジストレーションマーク読取り装置。